Investigación sobre biorreactores de plantas extranjeras
En la actualidad, mediante la vacunación se ha erradicado por completo la viruela y se ha eliminado la aparición y propagación de enfermedades infecciosas virales y bacterianas como la poliomielitis, la rabia, el tétanos, la difteria, la tos ferina y la encefalitis japonesa. básicamente controlado a nivel mundial. La forma de las vacunas también ha evolucionado de vacunas bacterianas a vacunas de subunidades, e incluso han aparecido vacunas de ADN. Sin embargo, las vacunas que utilizan actualmente las personas se obtienen principalmente mediante fermentación microbiana o cultivo de tejidos de células animales, lo que requiere equipos de producción complejos, procedimientos de producción complejos, altos costos de producción y es inconveniente para el almacenamiento y transporte. Por lo tanto, estas vacunas son difíciles de popularizar en los países en desarrollo con economías atrasadas y no es fácil para la gente común aceptarlas. Además, algunas vacunas presentan problemas de seguridad e inconvenientes. En 1992, los estadounidenses C.J. Arntzen y H.S Mason propusieron por primera vez una nueva idea de utilizar plantas genéticamente modificadas para producir vacunas. Desde entonces, muchos laboratorios nacionales y extranjeros han expresado el antígeno de superficie de la hepatitis B, la subunidad B de la toxina sensible al calor de Escherichia coli, la subunidad B de la toxina del cólera, la proteína de la cubierta del norovirus y la proteína G del virus de la rabia en tabaco, papa, tomate, alfalfa y lechuga. y realizó experimentos de inmunidad en animales y humanos utilizando antígenos expresados en plantas, obteniendo una gran cantidad de datos de investigación valiosos, sentando una buena base para el uso futuro de plantas genéticamente modificadas para producir vacunas (ver Apéndice 2).
Planet Biotechnology, Inc., ubicada en California, EE. UU., informó sobre el primer estudio de aplicación clínica de proteínas farmacéuticas recombinantes de plantas. La empresa utiliza el anticuerpo sIgA expresado en el tabaco genéticamente modificado para producir un nuevo fármaco, CaroRxTM, cuyo objetivo principal es prevenir y tratar la caries dental causada por bacterias. Los experimentos clínicos han confirmado que CaroRxTM puede eliminar eficazmente Streptococcus mutans en la cavidad bucal humana y prevenir la caries dental en voluntarios. La compañía también está diseñando y desarrollando algunos nuevos anticuerpos sIgA para prevenir eficazmente que los sistemas mucosos y la piel, como la cavidad bucal, el tracto respiratorio, el tracto digestivo, el tracto reproductivo y urinario, sean infectados por algunas bacterias infecciosas y agentes tóxicos.
Monsanto, una famosa empresa estadounidense, ha desarrollado un maíz genéticamente modificado que puede producir 3,7 kilogramos de anticuerpos humanos por hectárea que cumplen con los estándares de proteínas farmacéuticas. Si el rendimiento de maíz por hectárea puede alcanzar las 8,6 toneladas, todavía hay un margen considerable de mejora en la producción de proteínas recombinantes. Los investigadores médicos clínicos planean inyectar a cada paciente con cáncer 250 mg de este fármaco de proteína de anticuerpo derivado de semillas de maíz. Monsanto también está cultivando soja genéticamente modificada que produce anticuerpos humanizados contra el virus del herpes simple tipo 2 (HSV-2). Los experimentos con animales muestran que este anticuerpo puede prevenir la propagación del HSV-2 en la vagina de los ratones. La estabilidad in vitro y la actividad biológica in vivo de los anticuerpos de origen vegetal son las mismas que las de los anticuerpos cultivados en células animales. Con él se desarrollará un tratamiento de bajo coste para prevenir y tratar algunas enfermedades de transmisión sexual. La empresa estadounidense ProdiGene y epicytepharmedicals planean cooperar para desarrollar anticuerpos producidos a partir de maíz, principalmente para producir algunos anticuerpos de mucosas humanas para inmunoterapia pasiva, porque ProdiGene tiene una amplia experiencia en la expresión y extracción de proteínas, y epicytepharmedicals tiene varias patentes relacionadas.
LargeScale Biology y la Universidad de Stanford desarrollaron conjuntamente una vacuna específica para tumores que puede usarse para prevenir el crecimiento maligno de células. Utilizaron virus vegetales como sistemas de expresión transitorios. Utilizando el virus del mosaico del tabaco modificado como vector de expresión transitorio, los investigadores pudieron expresar anticuerpos monocatenarios específicos del tipo de linfoma de células B de ratón 38C13. Después de la infección con Schistosoma benthamii por el virus recombinante, las proteínas de anticuerpos monocatenarias pueden acumularse en niveles elevados en la matriz extracelular.
Este fragmento de anticuerpo puede reaccionar con un antianticuerpo específico de subtipo, lo que indica que el anticuerpo monocatenario 38C13 producido por la planta se ha plegado correctamente. La inmunización de ratones con el anticuerpo monocatenario 38C13 purificado mediante cromatografía de afinidad puede producir más de 10 ug/. ml del tipo. Antianticuerpos específicos. Estos ratones eran resistentes a una dosis letal de exposición al tumor 38C13 y sus efectos protectores fueron similares a los observados después de la inmunización con 38C13. Este sistema de expresión viral rápida para producir vacunas proteicas específicas de tumores proporciona un método fiable para el tratamiento del linfoma no Hodgkin. El objetivo del tratamiento es producir anticuerpos especiales en el cuerpo del paciente que puedan reconocer específicamente sitios específicos en la superficie de las células B malignas, de modo que las células diana finalmente se destruyan, mientras que las células normales no se vean afectadas.
Otro resultado de la investigación que ha atraído la atención mundial es que el profesor Ingo Potrykus del Instituto Federal Suizo de Tecnología y sus colegas recibieron financiación de la Fundación Rockefeller y el Programa Europeo de Investigación Agrícola. En 2000, los genes de fitoeno sintasa y licopeno ciclasa de Narcissus se introdujeron en el arroz y se desarrolló un arroz rico en betacaroteno (el precursor de la vitamina A). El nombre de la variedad es T309 y cada gramo de arroz contiene 1,6 mg de caroteno. Por su color dorado se le llama "arroz dorado". Actualmente, aproximadamente entre 250 y 65438 millones de personas en los países en desarrollo padecen deficiencia de vitamina A, y es precisamente a causa de esta enfermedad que cada año mueren en estos países entre 6543800 y 2000 niños. Comer este arroz genéticamente modificado rico en hierro y vitamina A reducirá significativamente la incidencia de anemia y deficiencia de vitamina A en los niños de los países en desarrollo. Actualmente, la tecnología ha sido autorizada gratuitamente al Instituto Internacional de Investigación del Arroz de Filipinas y a un centro de investigación del arroz de la India para cultivar variedades de arroz adecuadas para la siembra local. La siembra en gran escala podría comenzar alrededor de 2005.